處理的是垃圾滲濾液，超濾出來(lái)的水可以直接進(jìn)反滲透嗎？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：對(duì)于垃圾滲濾液，現(xiàn)在流行的深度處理工藝都是超濾+反滲透。正常來(lái)說(shuō)，超濾的出水已經(jīng)很不錯(cuò)了，這個(gè)時(shí)候進(jìn)反滲透完全沒(méi)有問(wèn)題的。所以，你提出的這個(gè)方案是成熟可行的。 但是，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，滲濾液對(duì)超濾膜的要求非常高，再者，由于滲濾液高污染，超濾膜的壽命將大大減少！并且隨著垃圾場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)年限的加長(zhǎng)，滲濾液越難處理，超濾膜越容易出現(xiàn)問(wèn)題。所以，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，超濾膜更換的頻率很高的。 反滲透進(jìn)水有以下幾種要求。 ⑴細(xì)菌 由于細(xì)菌會(huì)以醋酸纖維為食物，因此醋酸膜易受細(xì)菌侵襲，對(duì)原水必須徹底殺菌，對(duì)于復(fù)合膜，雖然其不受細(xì)菌侵襲，但細(xì)菌黏膜會(huì)造成膜的污堵，一般可采取加氯殺菌，加氯量要根據(jù)需氯實(shí)驗(yàn)加以確定。 醋酸纖維膜素要求給水中含有殘余氯，以防細(xì)菌滋生，而氯含量過(guò)高又會(huì)破壞膜，最大允許連續(xù)余氯的含量為1mg/L。 復(fù)合膜抗氯性差，一般不允許含有余氯，采取加氯殺菌后，需加偏亞硫酸鈉，它可水解為亞硫酸氫鈉或經(jīng)活性碳過(guò)濾消除余氯。 使用偏亞硫酸鈉偏亞硫酸氫鈉除余氯的反應(yīng)如下 Na2S2O5+H2O→2NaHSO3 NaHSO3+HClO→HCl+NaHSO4 理論上，1．34kg的 Na2S2O5可以去除1kg余氯，然而一般在溶解氧的情況下，對(duì)苦咸水去除1kg余氯需投加3 kg Na2S2O5。 Na2S2O5在涼爽干燥的儲(chǔ)存條件下，貨架上的有效期為4～6個(gè)月，溶液的有效期則隨濃度而改變，見(jiàn)下表。 溶液濃度/％（質(zhì)量） 最長(zhǎng)有效期/天 溶液濃度/％（質(zhì)量） 最長(zhǎng)有效期/天 2 3 20 30 10 7 30 180 當(dāng)采用地下水做水源時(shí)，未被污染的地下水細(xì)菌含量很少，在這種情況下采用復(fù)合膜則即不需加氯也無(wú)需除氯。 氯為什么會(huì)起殺菌作用？當(dāng)氯加到水里面后，就會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng) Cl2+H2O→HClO+HCl HClO→H+ +ClO- HClO為次氯酸，ClO-為次氯酸根，由于H+能被水里的堿度中和，最后水中只剩下 HClO及ClO-。兩者在水里所占百分?jǐn)?shù)主要決定于水的PH值，但水的溫度也有影響，PH值小 于7時(shí)，水中HClO占75％，ClO-占25％ ，溫度降低時(shí)HClO所占比例還要大，在0℃時(shí)HClO增加到83％，而ClO-減到17％。 對(duì)于氯氣的殺菌機(jī)理有不同的說(shuō)法，但比較合理的解釋是：它所生成的次氯酸產(chǎn)生殺菌作用，而不是氯本身，也不是它所生成的ClO-的作用。HClO是一個(gè)中性分子，可以擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并穿過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，HClO分子進(jìn)入細(xì)菌后由于Cl原子氧化作用破壞了細(xì)菌的某種酶的系統(tǒng)（酶是一種蛋白質(zhì)成分的催化劑，細(xì)菌的氧分要經(jīng)過(guò)它的作用才能被吸收），最后導(dǎo)致細(xì)菌的死亡，而次氯酸根ClO-雖然也包括一個(gè)氯原子，但它帶負(fù)電，不能靠近帶負(fù)電的細(xì)菌，所以也不 能穿過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，因此很難起殺菌作用，這種說(shuō)法還可以說(shuō)明水溫低和PH值低時(shí)殺菌效果比較好的現(xiàn)象。 從上面的化學(xué)方程式可以看出，加入水中的氯氣只有1/2變成HClO的成分，另外的1/2在水中產(chǎn)生Cl-，不起殺菌作用。 采用加HClO時(shí)的反應(yīng)如下 HClO+H2O→ HClO+(Na+ ) + (OH-) 從方程式可以看出一個(gè)分子的HClO的作用相當(dāng)于一個(gè)分子的 Cl2。 （2）含鐵量 鐵的氧化速度取決于鐵的含量水中溶解氧的濃度和PH值，PH值越高氧化速度越快，因此，降低PH值可以防止氧化。給水最大允許含鐵量于含氧量和PH值的關(guān)系如下表示。 （3）顆粒物質(zhì) 不允許大于5um的顆粒物質(zhì)進(jìn)入高壓泵及反滲透組件，這一點(diǎn)必須確保，以免損壞設(shè)備。 （4）SDI和濁度 SDI必須小于5，越小越好，濁度應(yīng)小于0．2NTU（最大允許濁度為1NTU） （5）油和脂 水中不允許含有油和脂。 （6）有機(jī)物 水中的有機(jī)物RO膜的影響最為復(fù)雜，一些有機(jī)物對(duì)膜的影響不大，而另一些則可能造成膜的有機(jī)污染，對(duì)于地表水應(yīng)盡量在凝聚澄清過(guò)程中 去除有機(jī)物，還可以采用活性碳過(guò)濾進(jìn)一步降低有機(jī)物含量。 （7）SiO2 濃水不允許析出SiO2 ，當(dāng)SiO2 過(guò)飽和則可能聚合而形成不溶解的膠體硅或者硅膠而引起結(jié)垢。 純水25℃時(shí)，無(wú)定形硅的溶解度約為100 mg/L（以SiO2計(jì)），溶解度隨溫度呈直線變化，0℃時(shí)為0 mg/L，到40℃時(shí)增加到160 mg/L，在中性PH值條件下，溶解的只是硅膠；在堿性溶液中，無(wú)定形硅的溶解度較中性溶液大，主要原因是由于硅酸電離，然而在有鋁出現(xiàn)時(shí)，溶解度可能降低很多，原因是由于硅酸鋁的溶解度極小的緣故。 如果 SiO2的濃度太高，則需要預(yù)處理或者降低回收率，防止形成硅垢的方法如下。 ① 控制系統(tǒng)回收率。這是一種最容易的防硅垢的方法，靠降低系統(tǒng)回收率使?jié)馑蠸iO2的濃度降低到（在給定PH值和溫度下）SiO2的飽和溶解度以下。 ② 采用石灰軟化。一般可降低給水中50％的SiO2或者澄清器中多加些氯化鐵和鋁酸鈉。 ③ 溫度控制。因?yàn)闊o(wú)定形SiO2的溶解度取決于溫度，提高水的溫度可以防止SiO2結(jié)垢，也可以將提高溫度與降低系統(tǒng)回收率結(jié)合使用。 出現(xiàn)硅垢必須立即清洗，硅垢一旦形成非常難于出除。 （1） 防垢 必須防止CaCO3 CaSO4 SrSO4 BaSO4 和CaF2垢。 膜結(jié)垢是由于給水中的微溶鹽在給水濃縮時(shí)超過(guò)了溶度積而沉淀 到膜上，在苦咸水中，CaCO3和CaSO4通常都需要處理，其他鹽類(lèi)SrSO4 BaSO4 和CaF2也需要根據(jù)計(jì)算來(lái)確定在濃水中是否會(huì)超過(guò)溶解度極限。 如果微溶鹽 超過(guò)了溶解極限，需要采取以下一種或幾種方法。 ① 降低系統(tǒng)回收率，避免超過(guò)溶度積。 ② 采取離子交換法軟化除去鈣離子。 ③ 加酸去除碳酸或重碳酸離子。 ④ 加阻垢劑。 對(duì)于大多數(shù)水都存在CaCO3結(jié)垢趨勢(shì)，確定給水的CaCO3結(jié)垢趨勢(shì)，對(duì)苦咸水一般采用Langelier飽和指數(shù)（LSI）。 確定是否結(jié)CaSO4 SrSO4或 BaSO4垢需要計(jì)算濃水中這些鹽是否超過(guò)了它們的溶度積，各個(gè)鹽的溶度積與濃水中相應(yīng)鹽的離子積比較 當(dāng)IPb＞Ksp 有沉淀生成 當(dāng)IPb=Ksp 無(wú)沉淀生成 當(dāng) IPb＜Ksp 處于臨界狀態(tài) 為防止結(jié)垢，建議IPb≤0．8Ksp。 一般，微溶鹽的溶解度隨溶液離子強(qiáng)度增加而增加，對(duì)大多數(shù)苦咸水中遇到的微溶鹽 Ksp作為離子強(qiáng)度函數(shù)的數(shù)據(jù)可供利用。 因?yàn)镽O過(guò)程中微溶鹽的結(jié)垢趨勢(shì)是由最濃的水流來(lái)決定的，所以 Ksp是根據(jù)濃水流的離子強(qiáng)度來(lái)確定。 （2） 進(jìn)水參數(shù)方面的要求 ① 水溫。反滲透膜元件對(duì)進(jìn)水的水溫均有一定的要求，以海德能公司為例，除了其生產(chǎn)的拿高溫膜元件外，其生產(chǎn)的復(fù)合膜要求將進(jìn)水溫度控制在0~45℃，其生產(chǎn)的醋酸纖維素膜要求將進(jìn)水溫度控制在0~40℃。 ② 最高進(jìn)水壓力。反滲透膜元件對(duì)最高壓力有一定的要求，海德能公司生產(chǎn)的苦咸水用工業(yè)膜最高進(jìn)水壓力為600psi(4．16Mpa)，其生產(chǎn)的海水淡化膜最高進(jìn)水壓力為1200 psi(8．27Mpa)。 ③ 每支膜最高進(jìn)水流量。反滲透膜元件對(duì)最高進(jìn)水流量有一定的要求，海德能公司8″膜元件的最高進(jìn)水流量為75gpm(17t/h)。4″膜元件的最高進(jìn)水流量為16 gpm(3．6t/h)。 ④ 單支膜元件最高壓力損失。考慮到單支膜元件的壓力差太高時(shí)會(huì)造成膜元件的機(jī)械損傷，因而對(duì)單支膜元件最高壓力損失有一定要求，海德能公司要求系統(tǒng)中任何一支膜元件上的最高壓力損失不能超過(guò)68．9 Mpa（10 psi）。 ⑤ 濃縮水與透過(guò)水量之比?？紤]到膜的耐污染能力等方面的因素，對(duì)每支膜的濃縮水與透過(guò)水量之比是有一定要求的，以海德能公司為例，均要求單支膜元件上濃縮水與透過(guò)水量的最小比例為5：1。